(压轴题)高中物理选修三第二章《气体,固体和液体》测试卷(答案解析)

一、选择题
1．(0分)[ID：130053]如图所示，水平放置在水中的玻璃板，用弹簧秤拴着从容器底部缓慢向上拉出水面，则弹簧秤读数最大的时候玻璃板在（）
A．容器底部B．水中C．水的表面D．空中
2．(0分)[ID：130050]浸润现象和不浸润现象在日常生活中是常见的，下列几种现象的说法，正确的是（）
A．水银不能浸润玻璃，说明水银是不浸润液体
B．水可以浸润玻璃，说明附着层内分子间的作用表现为引力
C．脱脂棉球脱脂的目的，是使它从不能被水浸润变为可以被水浸润
D．建筑房屋时在地基上铺一层涂着沥青的纸，是利用了毛细现象
3．(0分)[ID：130049]在一绕地球运转的载人航天空间站内，一只玻璃烧杯中盛有少许水银，下列图中能表示水银在烧杯中呈现的形状是（）
A．B．
C．D．
4．(0分)[ID：130044]一定质量的理想气体，在压强不变的情况下。

温度由5C︒升高到
10C︒，体积的增量为ΔV1；温度由10C︒升高到15C︒，体积的增量为ΔV2，则（）A．ΔV1＝ΔV2B．ΔV1>ΔV2
C．ΔV1<ΔV2D．无法确定
5．(0分)[ID：130039]如图所示，两端开口、内径均匀的玻璃弯管竖直固定，两段水银柱将空气柱B封闭在玻璃管左侧的竖直部分，A侧水银有一部分在水平管中．若保持温度不
变，向右管缓缓注入少量水银，稳定后()
A．右侧水银面高度差h1减小B．空气柱B的长度不变
C．空气柱B的压强增大D．左侧水银面高度差h2增大
6．(0分)[ID：130018]如图所示，一导热良好的汽缸内用活塞封住一定量的气体（不计活塞厚度及与缸壁之间的摩擦），用一弹簧连接活塞，将整个汽缸悬挂在天花板上。

弹簧长度为L，活塞距地面的高度为h，汽缸底部距地面的高度为H，活塞内气体压强为p，体积为V，下列说法正确的是（）
A．当外界温度升高（大气压不变）时，L变大、H减小、p变大、V变大
B．当外界温度升高（大气压不变）时，h减小、H变大、p变大、V减小
C．当外界大气压变小（温度不变）时，h不变、H减小、p减小、V变大
D．当外界大气压变小（温度不变）时，L不变、H变大、p减小、V不变
7．(0分)[ID：130013]下列说法正确的是（）
A．温度相同的氢气和氧气，氢气分子和氧气分子的平均动能不相同
B．液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离不大于液体内部分子间的距离C．晶体和非晶体可以相互转化
D．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是因为气体分子之间存在斥力的缘故8．(0分)[ID：130012]如图,容器被绝热活塞分成两部分，分别装有理想气体A、B，开始时，A的温度为T A，B的温度为T B，且T A>T B；气体A、B均处于平衡状态，活塞静止．加热容器，使两边气体缓慢升高相同的温度，若不计活塞的摩擦，则活塞将( )
A．向右移动
B．向左移动
C．保持不动
D．因体积未知而无法确定
9．(0分)[ID：129988]关于物体的内能，下列说法正确的是()
A．一壶热水的内能一定比一湖冷水的内能大
B．当温度等于0℃时，分子动能为零
C．分子间距离为r0时，分子势能为零
D．温度相等的氢气和氧气，它们的分子平均动能相等
10．(0分)[ID：129981]关于液晶的说法正确的是
A．有些液晶的光学性质随外加电压的变化而变化
B．液晶是液体和晶体的混合物
C．液晶分子保持固定的位置和取向，同时具有位置有序和取向有序
D．液晶具有流动性，光学性质各向同性
11．(0分)[ID：129969]如图所示，粗细均匀的细直玻璃管上端封闭，开口端竖直向下插入水银槽中，管内封闭有一定质量的理想气体，玻璃管露出水银槽液面的长度为L=40cm，管内外水银面高度差为h=8cm．现使管缓慢转过θ=37°角，保持玻璃管在水银槽液面上方的长度L不变，外界大气压强不变，这时（）
A．管内气柱长度可能为30cm
B．管内气柱长度可能为32cm
C．管内水银柱长度可能为9cm
D．管内水银柱长度可能为12cm
12．(0分)[ID：129956]以下结论正确的是（）
A．晶体和非晶体都有固定的熔点
B．浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现
C．对于同一种液体，饱和汽压是不随温度而变化的
D．同种物质不可能以晶体和非晶体两种不同形态出现
二、填空题
13．(0分)[ID：130150]“拔火罐”是我国传统养生疗法之一。

如图所示，医生先用点燃的酒精棉球加热火罐内的空气，随后迅速把火罐倒扣在需要治疗的部位，火罐便会紧贴皮肤。

这是因为假设火罐内气体体积不变，___________；若加热后火罐内气体的温度为77℃，当时的室温为28℃，标准大气压强为5
110Pa
，则当罐内气体的温度降为室温时，对应的压强为________Pa。

14．(0分)[ID ：130134]一定质量的理想气体状态变化如图所示，其中AB 段与t 轴平行，已知在状态A 时气体的体积为10 L ，那么变到状态B 时气体的体积为________L ，变到状态C 时气体的压强为_______Pa 。

15．(0分)[ID ：130116]如图为一种减震垫，布满了圆柱状相同薄膜气泡。

每个气泡内充满体积为V 0，压强为p 0的气体。

现把平板状物品恰好水平放在n 个完整的气泡上。

设被压的气泡不漏气，且气体温度保持不变。

当每个气泡的体积压缩了ΔV 时，其与物品接触面的边界为S 。

则此时每个气泡内气体的压强为________，此减震垫对平板物品的支持力为________。

16．(0分)[ID ：130096]一定质量的理想气体分别在温度1T 和2T 下，保持温度不变，图是在p V -图上画出这两条等温线．作垂直于纵轴和横轴的线，在两条等温线上的交点分别为a 、b 和c 、d ．已知d 、c 点到横轴的距离之比:3:1de ce =，则12:T T =_________；a 、b 两状态的体积之比，:a b V V =___________．
17．(0分)[ID ：130095]高压锅的锅盖通过几个牙齿似的锅齿与锅镶嵌旋紧，锅盖与锅之间有橡皮制的密封圈，不会漏气，锅盖中间有一排气孔，上面套上类似砝码的限压阀，将排气孔堵住．当加热高压锅，锅内气体压强增加到一定程度时，气体就把限压阀顶起来，蒸汽即从排气孔排出锅外．已知某高压锅的限压阀的质量为0.1kg ，排气孔直径为0.3cm ，则锅内气体的压强最大可达_______Pa ．设压强每增加33.610Pa ×，水的沸点相应增加1℃，则锅内的最高温度可达______℃．（设大气压为51.01310Pa ⨯）
18．(0分)[ID ：130083]如图所示气缸内，活塞A 封闭了一定质量的理想气体，活塞通过转轴与一个曲轴连杆机构连接，气体对活塞产生的推力通过曲轴连杆机构转化为对转轴O 的力矩。

已知连杆长AB =10cm ，曲轴长BO =6cm ，活塞面积20cm²，当转至曲轴与AO 垂直时，气缸的体积为400mL ，气体的压强为51.510Pa ⨯，则此时活塞推力对O 点的力矩为________N m ⋅；保持气体温度不变，当曲轴顺时针转过90°，转至OBA 在一直线上时，气缸内压强为________Pa 。

(外界大气压力5
0 1.010Pa p =⨯)
19．(0分)[ID ：130082]两端封闭的粗细均匀玻璃管内有两部分气体A 和B ，中间用一段水银隔开，当水平放置且处于平衡时，温度均为27℃，如图a 所示.现先将玻璃管缓慢转至竖直方向（A 在下方），再将整根玻璃管置于温度为87℃的热水中，如图b 所示，气体最终达到稳定状态，则稳定后与图a 中的状态相比，气体A 的长度________（选填“增大”，“减小”或“不变”）；若图a 中A 、B 空气柱的长度分别为20cm A L =，10cm B L =，它们的压强均为75cmHg ，水银柱长为25cm L = ，则最终两部分气体A 、B 的体积之比:A B V V =________.
20．(0分)[ID：130077]如图所示，质量为M的气缸用质量为m的活塞在缸内密封一定质量的理想气体，活塞跟缸壁间的摩擦力不计，大气压为p0，活塞的横截面积为S，整个装置倒立在水平地面上，当封闭气体温度为T时，活塞恰好跟地面虚接触，此时封闭气体的压强为____；当温度升高到某一个值时，发现气缸恰好跟地面接触，则此时封闭气体的温度为_____.
三、解答题
21．(0分)[ID：130204]如图所示，左端封闭右端开口、直径相同的U形厚玻璃管竖直放
L=的空气柱，两管水银面相平，水银柱足够长，已知大气压置，左管中封闭有长12cm
p=。

现将下端阀门S打开，缓慢流出部分水银，然后关闭阀门S，左管水银强075cmHg
h=。

面下降的高度3cm
(1)求右管水银面下降的高度；
(2)若再将右端封闭，同时对左管缓慢加热，并保持右管内气体的温度不变，使右管的水银面回到最初高度，求此时左管内气体的压强。

22．(0分)[ID：130200]如图所示，A是容积很大的玻璃容器，B是内径很小的玻璃管（忽略玻璃管体积），B的左端与A相通，右端开口，B中有一段水银柱将一定质量的理想气
体封闭在A中，当把A放在冰水混合物里，开始时B的左管比右管中水银高20cm；当B 的左管比右管的水银面低20cm时：
(1)求A中气体前后的气压分别是多少？
(2)当B的左管比右管的水银面低20cm时，A中气体的温度是多少？（设大气压强
p0=76cmHg）
23．(0分)[ID：130199]如图所示，一导热性能良好的气缸放置在水平面上，其横截面积
S=20cm2，内壁光滑，固定的卡口A、B与缸底的距离L=1.5m，厚度不计质量为m=10kg的活塞在气缸内封闭了一段长为2L、温度为T0=320K的理想气体。

现缓慢调整气缸开口至竖直向上，取重力加速度g=10m/s2，大气压强为p0=1.0×105Pa。

求：
(1)气缸被竖起来时，此时气缸内的压强为多大？
(2)稳定时缸内气体高度；
(3)当缸内温度逐渐降到240K时，活塞所处的位置。

24．(0分)[ID：130182]如图所示，在竖直放置的圆柱形容器内用质量为m的活塞密封一部分气体，活塞与容器壁间能无摩擦滑动，容器的横截面积为S，开始时气体的温度为T0，活塞与容器底的距离为h0。

现将整个装置放在大气压强恒为P0的空气中，当气体从外界吸收热量Q后，活塞缓慢上升d后再次达到平衡，求：
（1）外界空气的温度；
（2）在此过程中密闭气体的内能增加量。

25．(0分)[ID：130171]如图所示导热汽缸固定在水平地面上，用质量为M的光滑的活塞Q
封闭了一定质量热力学温度为T1的理想气体．一不可伸长的细绳绕过定滑轮，一端拴住活塞，另一端栓着质量为m的重物．已知大气压强为P0，活塞的位置离底部距离为H,活塞的截面积为S．最初整个系统处于静止状态，(滑轮质量、滑轮轴上的摩擦和空气阻力均不计)求：
(1)剪断细绳当系统再次稳定时,活塞的位置离底部的距离h；
(2)再次稳定后，对汽缸加热，使活塞再次回到最初的位置，此时气体的温度T2．26．(0分)[ID：130170]一定质量的理想气体从状态A经状态B、C、D后又回到状态A，其状态变化过程中的p-V图象如图所示已知图线的AD段是双曲线的一部分，且知该气体在状态A时的温度为270K．
（1）求气体在状态D时的温度．
（2）求气体在状态C时的温度．
（3）求在循环过程中气体的最高温度．
【参考答案】
2016-2017年度第*次考试试卷参考答案
**科目模拟测试
一、选择题
1．C
3．D
4．A
5．A
6．C
7．C
8．B
9．D
10．A
11．C
12．B
二、填空题
13．温度降低压强减小内外压强差增大14．
15．
16．1∶31∶3
17．
18．
19．减小3：2
20．
三、解答题
21．
22．
23．
24．
26．
2016-2017年度第*次考试试卷参考解析
【参考解析】
**科目模拟测试
一、选择题
1．C
解析：C
当玻璃板在底部时，由平衡条件得
F F F G
++=
弹浮支
可知弹力小于重力；
当玻璃板在水中且没有接触杯底时，由平衡条件得
+=
F F G
弹浮
可知弹力小于重力；
当玻璃杯刚好要离开水面时，设玻璃板与水分子之间的吸引力为F分
=+
F G F
弹分
可知弹力大于重力；
当玻璃板在空中时，弹力等于重力。

故ABD错，C对。

故选C。

2．C
解析：C
附着层里的分子既受固体分子的吸引，又受到液体内部分子的吸引。

如果受到固体分子的吸引力较弱，附着层的分子就比液体内部稀疏，在附着层里分子间吸引力较大，造成跟固体接触的液体表面有缩小的趋势，形成不浸润。

反之，如果附着层分子受固体分子吸引力相当强，附着层分子比液体内部更密集，附着层就出现液体相互推斥的力，造成跟固体接触的液体表面有扩展的趋势，形成浸润。

A．水银不能浸润玻璃，说明水银和玻璃的附着层里分子间吸引力较大，形成不浸润，但
是不能说明水银是不浸润液体，故A 错误；
B ．水可以浸润玻璃，，说明附着层内分子间的作用表现为斥力，故B 错误；
C ．脱脂棉能够吸取药液，在于脱脂后把它从不能被水浸润变成了可以被水浸润，以便吸取药液，故C 正确；
D ．砖的内部也有许多细小的孔道，会起到毛细管的作用，在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸，可以防止地下水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升，以保持房屋干燥，不是浸润现象，故D 错误。

故选C 。

3．D
解析：D
因为水银不浸润玻璃，所以在完全失重的情况下，水银的形状只由表面张力决定。

在表面张力作用下水银的表面要收缩至最小，所以最终水银成球形，故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

4．A
解析：A
由盖·吕萨克定律11V T ＝2
2
V T 可得
11V T ＝V T
∆∆ 即
ΔV ＝1
T T ∆V 1
所以
ΔV 1＝5278V 1 ΔV 2＝
5283
V 2 (V 1、V 2分别是气体在5C ︒和10C ︒时的体积)，而
1278V ＝2283
V
所以
ΔV 1＝ΔV 2
故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

5．A
解析：A
ACD ．开始时气体压强为
0102p p gh p gh ρρ=+=+
可得
12h h =
向右管注入少量水银，假定先固定水银A ，则气压增加，再释放水银A ，封闭气体将向上运动，故2h 减小，气体的压强02P gh ρ+减小，右管与B 的水银面的高度差1h 也减小，故A 正确，C 、D 错误；
B ．气体的压强减小、温度不变，根据pV
C T
=可知体积增大，则空气柱B 的长度增大，故B 错误； 故选A 。

6．C
解析：C
以活塞与汽缸为整体，对其受力分析，整体受到竖直向下的总重力和弹簧向上的拉力且二者大小始终相等，总重力不变，所以弹簧拉力不变，即弹簧长度L 不变，活塞的位置不变，h 不变；当温度升高时，汽缸内的气体做等压变化，根据盖—吕萨克定律可以判断，体积V 增大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H 减小、p 不变、V 增大；当大气压减小时，对汽缸分析得
0p m p S g S =+
气体压强p 减小，汽缸内的气体做等温变化，由玻意耳定律得
1122p V p V =
可知体积V 变大，汽缸下落，所以缸体的高度降低，H 减小、p 减小、V 变大，故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

7．C
解析：C 【解析】
A 、温度是分子平均动能的标志，温度相同，则平均动能相同，故A 错误；
B 、液体表面存在张力是因为液体表面层分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子之间表现为引力，故B 错误；
C 、晶体和非晶体没有一定的界限，在一定条件下晶体和非晶体间可以相互转化，故C 正确；
D 、气体分子之间的距离很大分子力近似为零，气体如果失去了容器的约束就会散开，是由于分子杂乱无章运动的结果，故D 错误．
8．B
解析：B
假设活塞不移动，气体发生等容变化，根据查理定律有
p p T T
＝得 p p T T
＝
根据题意知，升高相同的温度△T 相同，原来平衡，p A =p B 、T A >T B 得
△p A ＜△p B △F =△p •S
所以△F B ＞△F A ，所以活塞将向左移动； A ．向右移动，与结论不相符，选项A 错误； B ．向左移动，与结论相符，选项B 错误； C ．保持不动，与结论不相符，选项C 错误；
D ．因体积未知而无法确定，与结论不相符，选项D 错误；
9．D
解析：D 【解析】
A 、物体内能与温度、体积以及物质的量有关；一湖水的物质的量远大于一壶水，故壶中水虽然温度度，但内能不一定大于湖中冷水，A 错误；
B 、物体在任何温度下都具有内能，B 错误；
C 、分子势能的零势能面是任意设定的，若设无穷远处为零，则分子间距离为r 0时，分子势能为小于零，C 错误；
D 、温度是分子平均动能的标志，相同温度下，分子的平均动能相等，D 正确； 故选D ．
10．A
解析：A
试题分析：液晶的光学性质随外加电压的变化而变化，A 正确；液晶是有机化合物，B 错误；液晶分子具有流动性，光学性质各向异性，C 错误；液晶具有流动性，光学性质各向异性，D 错误；故选A ． 考点：液晶的特点．
11．C
解析：C
A 、D 项：假设管子内没有气体，在管子缓慢转过θ=37°角过程，水银柱的竖高度不变，当θ=37°时，由几何知识得到管中水银柱的长度为
10cm cos37
h
︒
=，管子上部分长度为30cm ．由于管内的气体对水银柱产生压强，则管内水银柱的长度小于10cm ，管内气体的长度应大于30cm ．故AD 错误；
B 项：若管内气柱长度仍为32cm ，水银柱高度8cm ，管内气体的压强应不变，而实际上当水银柱长度仍是8cm ，水银柱产生的压强减小，大气压不变，管内气体压强增大，体积将减小，管内气柱长度小于32cm ．故B 错误；
C 项：管内气体的长度范围为30cm ＜L ＜32cm ，则水银柱的长度范围为8cm ＜h ＜l0cm ，所以管内水银柱长度可能为9cm ．故C 正确．
12．B
解析：B
A ．晶体有固定熔点，而非晶体没有，故A 错误；
B ．浸润和不浸润现象都是分子力作用的表现，故B 正确；
C ．对于同一种液体，饱和汽压随温度升高而增大，故C 错误；
D ．物质是晶体还是非晶体不是绝对的，有些非晶体在一定条件下也可以转化为晶体，故D 错误。

故选B 。

二、填空题
13．温度降低压强减小内外压强差增大
解析：温度降低，压强减小，内外压强差增大 48.610⨯ [1]根据理想气体状态方程
pV
C T
= 火罐内气体体积不变时，温度降低，压强减小，内外压强差增大； [2]以火罐内的气体为研究对象，初态有
510 1.010Pa p p ==⨯，1(27377)K 350K T =+=
当罐内温度降为室温时，压强为2p ，温度为2(27328)K 301K T =+=，由查理定律得
12
12
p p T T = 解得
428.610Pa p =⨯14．
53.2010⨯
[1]状态B 变到状态C 的直线通过（0K ，0Pa ），所以BC 直线表示等容变化，BC 直线反向延长线通过点（273K ，5110Pa ⨯），根据气体方程
pV
C T
= 得，变到状态B 时气体的温度是
273K 3=819K ⨯
AB 段与t 轴平行，表示是等压变化，根据气体方程
pV
C T
= 得
=B A
B A
V V T T 变到状态B 时气体的体积为
81910L=30L 273
B B A A V V V T =
⋅=⨯ [2]根据气体方程
pV
C T
= 研究B C → ，知该过程是等容过程，有
=C A
C A
p p T T 变到状态C 时气体的压强为
55600273310Pa=3.2010Pa 819
C C B B T p p T +=
⋅=⨯⨯⨯15． 000p V V V -∆ 00np S V
V V
∆-∆
[1][2]．设压缩后每个气泡气体压强为p ，由玻意耳定律得到
000()p V p V V =-∆
解得
00
0p V p V V
=
-∆
对其中的一个气泡
00pS F p S =+
解得
0000()F p p S p VS
V V
∆=-=
-∆
平台对减震垫的压力为
000np S V
V F nF V
=
∆=-∆16．1∶31∶3
解析：1∶3 1∶3
[1]C 和D 两状态其体积相等，由图可得：
:1:3c d p p =
由
p
C T
=得 12::1:3c d T T p p ==
[2]A 和B 两状态压强相等，则
V
C T
=得： 12::1:3a b V V T T ==17．
52.42810⨯
[1]锅内最大压强为：
55
0240.110110Pa 2.42810Pa 0.1510
mg p p s π-⨯=+
=⨯+=⨯⨯⨯ [2]锅内压强增加了：
50 1.41510pa p p p ∆=-=⨯
水的沸点增高：
5°
3
1.41510C 39C 3.610
t ︒⨯∆==⨯ 所以锅内温度最高可达：
100C 39C 139C t ︒︒︒=+=18．
52.510⨯
[1] 由勾股定理得：
22221068cm OA AB OB =-=-=
力臂
86
sin ,cos 0.8,sin 0.61010
OA OB L OA AB AB θθθ==
===== 活塞受力如图所示
由平衡条件得：
pS =p 0S +F cos θ
解得：
F =125N
根据牛顿第三定律可知，杆对B 点的作用力F ′=F ，活塞对O 点的力矩
M =F ′L =F ′×OA sin θ=125×0.08×0.6=6N•m
[2] 以气缸内气体为研究对象，在曲轴顺时针转过90°，转至OBA 在一直线上的过程中
5111.510Pa,400mL p V =⨯=，21()240mL V V AB OB OA S =-+-=
由玻意耳定律得：
p 1V 1=p 2V 2
即
1.5×105Pa×400mL=p 2×240mL
解得：
p 2=2.5×105Pa
19．减小3：2
解析：减小 3：2
[1]．两端封闭的粗细均匀玻璃管内有两部分气体A 和B ，中间用一段水银隔开，A 、B 两部分气体长度、温度均相同；玻璃管缓慢转至竖直方向（A 在下方），再将整根玻璃管置于温度为87℃的热水中，如果不计水银柱重力，A 、B 两部分气体长度依然应该相同，考虑
到水银柱的重力，水银柱要下移一段距离，故气体A 的长度要减小；
[2]．若图a 中A 、B 空气柱的长度分别为L A =20cm ，L B =10cm ，它们的压强均为75cmHg ，水银柱长为L =25cm ，对气体A ，有：
22
12
A A A A P L P L T T = ① 对气体
B ，有：
22
12
B B B B P L P L T T = ② 其中：
L A +L B =L A2+L B2 ③ P A1=P B1=75cmHg ④ P A2-P B2=ρg h =25cmHg ⑤
联立解得：
L A2=18cm ，L B2=12cm
故：
223
2
A A
B B V L V L ＝＝20． 0p mg S
-
00p p S Mg
T S mg +- [1]当封闭气体温度为T 时活塞对地面无压力对活塞：
p 1S +mg =p 0S ，
即：
10mg
p p S
=-. [2]当温度升为T 2时气缸对地面无压力，对气缸：
p 2S =p 0S +Mg
即：
20Mg
p p S
=+
. 对缸内气体发生等容变化，由查理定律得：
21
21
p p T T = 解得：
020S Mg
T T S p mg
p +=
-.
三、解答题 21．
(1)18cm ；(2)208.5cmHg
(1)左管水银面下降3cm 过程，封闭气体做等温变化，则有
()01p LS p L h S =+
解得
160cmHg p =
设平衡时左管水银面比右管水银面高1h ，有
16m cm 50c 7h =+
解得
115cm h =
所以右管水银面下降的高度为
2118cm h h h ==+
(2)要使右管水银面回到原来高度，则左管水银面要再下降18cm ，则右管水银面比左管的高
221cm h h =+
右管水银面上升过程右管内封闭气体做等温变化，则有
02(1812)12p S p S +=⋅
解得
2187cmHg p =.5
此时左管内封闭气体的压强
3221cmHg 208cmHg p p =+=.522．
(1)56cmHg ，96cmHg ；(2)468K (1)初状态压强
1056cmHg p p h =-=
末状态压强
2096cmHg p p h =+=
(2)由于A 的体积很大而B 管很细，所以A 容器的体积可认为不变。

以A 中气体为研究对象，由查理定律得
12
12
p p T T = 已知1273K T =，解得
2468K T =23．
(1)51.510Pa ⨯；(2)2m ；(3)距离汽缸底部1.5m (1)以活塞为研究对象
520+
1.510Pa mg
p p S
==⨯ (2)气体初态
510 1.010Pa p p ==⨯
12V LS =
设稳定时缸内气体高度为1h ，则气体末态
21V h S =
由玻意耳定律
1122p V p V =
代入数据解得
12m h =
(3)当温度降到240K 时，理想气体发生等压变化，当稳定时假设活塞落在卡口A 、B 上，缸内气体高度为L
3V LS =
由盖-吕萨克定律
3
201
V V T T = 解得
1.5m L =
假设成立，活塞恰好落在卡口A 、B 上，活塞距离汽缸底部1.5m 。

24．
（1）000
h d
T h + ；（2）Q-mgd-pS 0d （1）取密闭气体为研究对象，活塞上升过程为等压变化，由盖•吕萨克定律得：
()000h d s
h s T T
+=， 解得：外界的空气温度为：
000
h d
T T h +=
； （2）活塞上升的过程，密闭气体克服大气压力和活塞的重力做功，所以外界对系统做的功
()0W mg p S d =-+，
根据势力学第一定律得密闭气体增加的内能
()0==U Q W Q mg p S d ∆++﹣；
25．
(1) 00()p S Mg mg H h p S Mg +-=
+ (2) 01
20()()p S Mg T T p S M m g
+=+-
(1)初态稳定时活塞处于平衡状态 由受力平衡得:
10mg p S p S Mg +=+
解得:
10()M m g
p p S -=+
剪断再次稳定后活塞处于平衡状态 由受力平衡得:
20Mg
p p S
=+
从第一个稳定状态到第二个稳定状态经历了等温过程 由玻意耳定律:
1122p V p V =
可得:
00()()()M m g Mg P HS P hS S S -⎡⎤⎛⎫+⋅=+⋅ ⎪⎢⎥⎣⎦⎝
⎭ 计算得:
()00p S Mg mg H
h p S Mg
+-=
+
(2)从第一个稳定状态到第三个稳定状态经历了等容过程 由查理定律:
31
13
P P T T = 23P P =
可得:
0012
()M m g Mg
P P S S T T -+
+
= 计算得:
()01
20()P S Mg T T P S M m g
+=
+-26．
（1）270K （2）337.5K （3）675K
（1）因AD 段是双曲线的一部分，故气体从状态D 到状态A 是等温过程，即气体在状态D 时的温度为270K ；
（2）气体从状态C 到状态D 时等压变化，由盖吕萨克定律有：
C D
C D
V V T T =， 代入数据可得：T C =337.5K ； （3）对于一定质量的理想气体满足：
pV T
=C 可知变化过程中纵横坐标只乘积最大时其温度最高，由图可知状态B 时温度最高；气体从状态A 到状态B 是等压过程，由盖吕萨克定律：
A B A B
V V T T 代入数据可得：T B =675K ．
答：（1）气体在状态D 的温度为270K ； （2）状态C 时的温度为337.5K ； ②在循环过程中气体的最高温度为675K ．。